CEMENTOVÉ SMĚSI S TiO 2 PRO GRC KOMPOZIT Martin Boháč Theodor Staněk Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s.
Fotokatalýza
Úvod způsob a dávka přídavku TiO 2 optimalizace pojiva inovace receptury samočisticí GRC kompozit
Metodika normální konzistence počátek a doba tuhnutí podle Vicata tuhnutí podle Tussenbrocka ztráta zpracovatelnosti Haegermanův stolek semiadiabatická kalorimetrie rotační viskozimetr pevnosti v tlaku a v tahu ohybem pohledové vlastnosti fotokatalytická schopnost test rozkladu barviva
Materiály pojivo CEM I 52,5N, mikrosilika, struska, popílek skleněné vlákno ANTI-CRAK HP 12 mm slévárenský písek B30 Bzenec, frakce 0-2 mm TiO 2 titanová běloba Pretiox, Precheza PCE superplastifikátory SP1, SP2
cement struska popílek mikrosilika % CS20M3 77 20-3 CP10M3 87-10 3 SP1 SP2 popis Tekutý superplastifikátor druhé generace polymerů polykarboxylatetherů Zvláště vyvinutý pro beton s vysokou teplotou Rychlý vývoj hydratačních produktů a následně vyšší počáteční pevnost Práškový superplastifikátor druhé generace polymerů polykarboxylatetherů Umožňuje výrazně snížit vodní součinitel Vysoké počáteční a výsledné pevnosti použití Vhodný pro výrobu prefa výrobků Využití pro betony s vysokou konzistencí, bez segregace snízkým vodním součinitelem Využití pro různé typy samonivelačních hmot Využití pro betony s vysokou konzistencí, bez segregace snízkým vodním součinitelem
TiO 2 výrobce: Pretiox, Precheza fázové složení: anatas 97%, rutil 3% velikost částic (zeta potenciál): 85 285 nm
Normální konzistence a tuhnutí normální konzistence doba tuhnutí voda (ml) % počátek celková C ref. 97,0 32,3 2:30 3:10 C+1%TiO 2 98,0 32,7 4:00 4:50 C+3%TiO 2 102,0 34,0 4:50 5:50 C+5%TiO 2 108,0 36,0 5:30 7:00
Reologie ztráta zpracovatelnosti v čase viskozita mez toku (viskozita vs. elasticita) pseudoplasticita tixotropie
600 500 C ref. CT 1% CT 3% CT 5% C ref. CT 1% CT 3% CT 5% shear stress (Pa) 400 300 200 100 0 5 10 15 20 25 30 time (min)
100000 C ref CP10M3 CS20M3 10000 viskozita (mpa.s) 1000 100 10 0,1 1 10 100 1000 Střihový spád Dr
800 rel. plastická viskozita (Pa.s) 700 600 500 400 300 200 CPM SP1 CPM SP2 100 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 dávka superplastifikátoru (%)
1600 rel. plastická viskozita (Pa.s) 1400 1200 1000 800 600 400 CSM SP1 CSM SP2 200 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 dávka superplastifikátoru (%)
Hydratační vlastnosti vliv surovin vliv dávky a způsobu přídavku TiO2 vliv SP
Pevnosti vliv různé dávky TiO 2 vývoj pevností vybraných směsí
pevnost v tlaku (MPa) 80 70 60 50 40 30 20 C ref. CT1 CT3 CT5 10 0 1 2 7 28 56 90 stáří vzorku (dny)
pevnost v tahu za ohybu (MPa) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C ref. CT1 CT3 CT5 0 1 2 7 28 56 90 stáří vzorku (dny)
1 2 7 28 56 90 dny CP10M3 SP1 48,3 67,2 88,3 102,7 113,8 118,4 CP10M3 1%TiO 2 SP1 44,7 67 89,8 109,6 113 115,7 CP10M3 SP2 21,5 49,5 75 78,6 99,9 105 CP10M3 1%TiO 2 SP2 34,6 55,8 77,2 93,4 104,6 109,5 CS20M3 SP1 32,5 51,9 71,9 88,9 100,7 104,1 CS20M3 1%TiO 2 SP1 38,2 64,6 83,5 103,9 105,8 108,4 CS20M3 SP2 23,7 45,4 74,6 94,8 103,3 107 CS20M3 1%TiO 2 SP2 25,2 50,6 79,1 106,2 114,8 120,5
Pohledové vlastnosti problémy s karbonatací výběr pojiva výběr superplastifikátoru způsob přídavku a dávka TiO 2
Způsob přídavku TiO 2 TiO 2 v suché směsi TiO 2 v suspenzi
Test rozkladu barviva samočisticí schopnost roztok červený inkoust (eosin)/voda 1/8 nanesení roztoku na pohledovou stranu kompozitu ozařování pod UV lampou (intenzita osvětlení 25 W/m 2 fotodokumentace rozkladu barviva po 0h, 4h, 24h
část ozařovaná UV světlem po dobu 24h
Závěr s rostoucí dávkou TiO 2 v cementu může růst nárok na vodu směsi s TiO 2 se chovají více tixotropně ve srovnání s referenčním cementem vliv přídavku TiO 2 na vývoj hydratačního tepla cementových směsí je malý 1% přídavek TiO 2 je z hlediska pevností nejvhodnější vybrané směsi s 1% TiO 2 mají vyšší pevnosti než směsi bez TiO 2 z hlediska pohledových vlastností je vhodné přidávat TiO 2 v suspenzi test rozkladu barviva potvrdil samočisticí schopnost kompozitu obsahující 1% TiO 2
Článek byl vypracován díky finanční podpoře výzkumného centra MŠMT 1M06005
Děkuji za pozornost